[发明专利]二次电池用正极活性物质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池用正极活性物质及其制备方法，更具体地，涉及包括利用金属二醇盐溶液来形成的均匀厚度的金属氧化物层的正极活性物质及其制备方法。

背景技术

随着对移动设备及汽车的使用增加，对作为它们的能源的二次电池的需求正急剧增加。当前，作为二次电池，具有高的能量密度和电压、循环寿命长且自放电率低的锂二次电池被商用化，并广为使用。

锂二次电池能够大致分为正极活性物质、负极活性物质、隔膜及电解液。具体地，利用碳材料作为上述负极活性物质的主要成分，除此之外，欲利用锂金属、硫化合物、硅化合物、锡化合物等的研究正活跃地进行当中。并且，作为上述正极活性物质，主要使用层状结构的含锂钴氧化物(LiCoO₂)，此外，具有层状晶体结构的锂金属化合物(上述金属包含锰、钴、镍等)或尖晶石结晶结构的含锂的锰氧化物(LiCoO₂、LiMn2O4)或含锂的镍氧化物(LiNiO₂)等正被商用化。

另一方面，在上述正极活性物质成分中的LiCoO₂的情况下，因结构安全性低、原材料价格高且引发环境污染等问题而在适用于高容量的电动汽车方面存在限制。在作为LiCoO₂的代替材料而被正研究的LiCoO₂、LiMn₂O₄等锂锰氧化物的情况下，虽然价格低廉，但因存在导电性低、容量小、在高温中迅速引起电极退化的缺点。并且，在上述含锂的镍氧化物的情况下，虽然具有高的放电容量的电池特性，但却难以以简单的固相反应等合成，且循环特性低的缺点。

因此，正急需开发高温安全性优良、制备成本低且循环特性优良的新的正极活性物质。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供包括利用金属二醇盐溶液形成的金属氧化物涂敷层的正极活性物质的制备方法。

并且，本发明提供通过上述方法来制备的涂敷有金属氧化物层的正极活性物质。

并且，本发明包含涂敷有上述金属氧化物层的正极活性物质，由此提供循环特性提高的二次电池。

解决技术问题的手段

具体地，本发明的一实施例中提供正极活性物质的制备方法，上述正极活性物质的制备方法包括：

第一步骤，制备金属二醇盐溶液；

第二步骤，将含锂过渡金属氧化物粒子和上述金属二醇盐溶液进行混合，并搅拌成糊剂状态；

第三步骤，对上述糊剂状态的混合物进行干燥；以及

第四步骤，对干燥的上述混合物进行热处理。

尤其，在本发明的方法中，制备上述金属二醇盐溶液的方法包括：使金属前体及螯合剂分散于甘醇类溶剂内，来制备混合溶液的步骤；对上述混合溶液进行一次加热的步骤；以及对上述混合溶液进行二次加热的步骤。

并且，本发明的一实施例提供正极活性物质，上述正极活性物质通过上述正极活性物质的制备方法来制备，并包括：含锂过渡金属氧化物粒子，以及涂敷于上述含锂过渡金属氧化物粒子的表面的金属氧化物层。

并且，本发明的一实施例提供二次电池用正极，上述二次电池用正极包含正极集电体及涂敷于上述正极集电体上的正极活性物质。

最后，本发明的一实施例提供锂二次电池，上述锂二次电池包含上述本发明的正极(cathode)、负极(anode)、设在上述正极和负极之间的隔膜及含锂盐的非水电解质。

发明的效果

本发明能够利用金属二醇盐溶液来在正极活性物质的表面形成均匀厚度的金属氧化物层。并且，包含涂敷有上述金属氧化物的正极活性物质，从而能够制备包含充放电效率得到改善的正极，而通过包含上述正极，能够制备循环特性得到提高的二次电池。

附图说明

图1为本发明的实验例1的对二次电池的循环寿命特性进行比较的图表。

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明如下。